Auto-assemblage de colorants ioniques fluorescents à l’intérieur de nanoparticules de polymères : ingénierie de fluorescence efficace et commutable
Auteur / Autrice : | Bohdan Andreiuk |
Direction : | Andrey Klymchenko, Vasyl Pivovarenko |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie |
Date : | Soutenance le 29/08/2017 |
Etablissement(s) : | Strasbourg |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de biophotonique et pharmacologie (Strasbourg) |
Jury : | Président / Présidente : Nicolas Giuseppone |
Rapporteurs / Rapporteuses : Chantal Andraud, Rachel Méallet-Renault |
Résumé
L’encapsulation dans des nanomatériaux de polymères de colorants ioniques à l’aide de contre-ions hydrophobes volumineux apparaît être une méthode très efficace pour générer des nanoparticules (NPs) fluorescentes ultra-brillantes pour la bioimagerie. Nous avons d’abord étendu cette approche par contre-ions aux colorants cyanine opérant dans la gamme du bleu au proche infra-rouge. A partir de NPs chargés en cyanines, une methode de code-barre multicolore pour le traçage cellulaire à long terme a été développé. Ensuite, le rôle des contre-ions hydrophobes volumineux dans l’auto-assemblage des colorants cationiques à l’intérieur des NPs de polymères a été étudié en testant une large collection d’anions. Nous avons montré qu’une forte hydrophobicité du contre-ion augmente l’encapsulation du colorant, régule son clustering et empêche l’agrégation de nanoparticules, alors qu’une grande taille empêche l’auto-inhibition de fluorescence. Enfin, nous avons introduit les contre-ions à base d’aluminates et de barbiturates, qui sur-performent les tetraphénylborates fluorés. Ce travail procure une base solide au concept d’émission et d’encapsulation augmentées par contre-ions pour la préparation de NPs chargés en colorants fluorescents.